計算的本質 pdf epub mobi txt 電子書 下載2025

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《計算的本質：深入剖析程序和計算機》藉助Ruby全麵介紹計算理論和編程語言的設計。作者注重實用性，不僅盡量拋開復雜難懂的數學符號，而且特彆選用簡單快捷的編程語言Ruby，在讀者熟知的背景知識下，以明晰的可工作代碼闡明形式語義、自動機理論，以及通過lambda演算進行函數式編程等計算機科學知識，並為讓其自行探索做足準備。

本書適閤計算機科學係學生，以及熟知現代編程語言，想要係統地學習計算機科學知識的程序員、軟件工程師閱讀參考。

Tom Stuart

Tom Stuart 倫敦數字産品谘詢公司Codon的創始人、計算機科學傢、程序員，擅長Ruby、Rails、Web應用、用戶體驗、麵嚮對象設計和行為驅動開發。另外，作為顧問、導師和培訓師，他經常通過網絡幫助各傢公司高質高效地創建軟件産品。他還曾在劍橋大學做編譯器優化方麵的演講，與人聯閤組織過Ruby大會（Ruby Manor），而且是倫敦Ruby用戶組的成員。

封麵介紹　　X
前言　　XI
第1章　剛好夠用的Ruby基礎　　1
1.1　交互式Ruby Shell　　1
1.2　值　　2
1.2.1　基本數據　　2
1.2.2　數據結構　　3
1.2.3　proc　　4
1.3　控製流　　4
1.4　對象和方法　　5
1.5　類和模塊　　6
1.6　其他特性　　7
1.6.1　局部變量和賦值　　7
1.6.2　字符串插值　　8
1.6.3　檢查對象　　8
1.6.4　打印字符串　　8
1.6.5　可變參數方法（variadic method）　　9
1.6.6　代碼塊　　9
1.6.7　枚舉類型　　10
1.6.8　結構體　　11
1.6.9　給內置對象擴展方法（Monkey Patching）　　12
1.6.10　定義常量　　13
1.6.11　刪除常量　　13
第一部分　程序和機器
第2章　程序的含義　　17
2.1　“含義”的含義　　18
2.2　語法　　19
2.3　操作語義　　19
2.3.1　小步語義　　20
2.3.2　大步語義　　40
2.4　指稱語義　　46
2.4.1　錶達式　　46
2.4.2　語句　　49
2.4.3　應用　　51
2.5　形式化語義實踐　　52
2.5.1　形式化　　52
2.5.2　找到含義　　53
2.5.3　備選方案　　53
2.6　實現語法解析器　　54
第3章　最簡單的計算機　　59
3.1　確定性有限自動機　　59
3.1.1　狀態、規則和輸入　　60
3.1.2　輸齣　　60
3.1.3　確定性　　61
3.1.4　模擬　　62
3.2　非確定性有限自動機　　65
3.2.1　非確定性　　65
3.2.2　自由移動（free move）　　71
3.3　正則錶達式　　74
3.3.1　語法　　75
3.3.2　語義　　78
3.3.3　解析　　86
3.4　等價性　　88
第4章　增加計算能力　　97
4.1　確定性下推自動機　　100
4.1.1　存儲　　100
4.1.2　規則　　101
4.1.3　確定性　　103
4.1.4　模擬　　103
4.2　非確定性下推自動機　　110
4.2.1　模擬　　113
4.2.2　不等價　　115
4.3　使用下推自動機進行分析　　116
4.3.1　詞法分析　　116
4.3.2　語法分析　　118
4.3.3　實踐性　　122
4.4　有多少能力　　123
第5章　終極機器　　125
5.1　確定型圖靈機　　125
5.1.1　存儲　　126
5.1.2　規則　　127
5.1.3　確定性　　131
5.1.4　模擬　　131
5.2　非確定型圖靈機　　136
5.3　最大能力　　137
5.3.1　內部存儲　　137
5.3.2　子例程　　140
5.3.3　多紙帶　　141
5.3.4　多維紙帶　　142
5.4　通用機器　　142
5.4.1　編碼　　144
5.4.2　模擬　　145
第二部分　計算與可計算性
第6章　從零開始編程　　149
6.1　模擬lambda演算　　150
6.1.1　使用proc工作　　150
6.1.2　問題　　152
6.1.3　數字　　153
6.1.4　布爾值　　156
6.1.5　謂詞　　160
6.1.6　有序對　　161
6.1.7　數值運算　　161
6.1.8　列錶　　168
6.1.9　字符串　　172
6.1.10　解決方案　　174
6.1.11　高級編程技術　　178
6.2　實現lambda演算　　184
6.2.1　語法　　184
6.2.2　語義　　186
6.2.3　語法分析　　191
第7章　通用性無處不在　　193
7.1　lambda演算　　193
7.2　部分遞歸函數　　196
7.3　SKI組閤子演算　　201
7.4　約塔（Iota）　　210
7.5　標簽係統　　213
7.6　循環標簽係統　　220
7.7　Conway的生命遊戲　　229
7.8　rule 110　　231
7.9　Wolfram的2,3圖靈機　　234
第8章　不可能的程序　　235
8.1　基本事實　　236
8.1.1　能執行算法的通用係統　　236
8.1.2　能夠替代圖靈機的程序　　239
8.1.3　代碼即數據　　239
8.1.4　可以永遠循環的通用係統　　241
8.1.5　能引用自身的程序　　245
8.2　可判定性　　250
8.3　停機問題　　251
8.3.1　構建停機檢查器　　251
8.3.2　永遠不會有結果　　254
8.4　其他不可判定的問題　　258
8.5　令人沮喪的暗示　　260
8.6　發生上述情況的原因　　261
8.7　處理不可計算性　　262
第9章　在“玩偶國”中編程　　265
9.1　抽象解釋　　266
9.1.1　路綫規劃　　266
9.1.2　抽象：乘法的符號　　267
9.1.3　安全和近似：增加符號　　270
9.2　靜態語義　　274
9.2.1　實現　　275
9.2.2　好處和限製　　281
9.3　應用　　284
後記　　285
· · · · · · (收起)